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  2. 師昌緒先生材料腐蝕與防護學科戰略思想探討
    2018-04-19 09:53:56 作者:李曉剛 來源:北京科技大學 分享至:

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        師昌緒先生是著名材料科學家、戰略科學家,中國科學院和中國工程院院士,榮獲 2010 年度國家最高科學技術獎,60 年來,他艱苦奮斗,屢克難關,成長為我國高溫合金科學的奠基人、金屬腐蝕與防護領域的開拓者、世界著名金屬學及材料科學大師和戰略科學家。耄耋之年的師老曾笑稱自己的頭發一半是為材料腐蝕與防護而掉的,可見腐蝕與防護學科在師老心中具有很重要的地位。他認為發展我國腐蝕與防護學科要牢牢抓住我國經濟發展和國防建設的需求,充分關注國際上學科發展的新理論新動態,在此基礎上大力建設和培植有應用背景的、且在世界上有影響力的基礎研究,并力圖引領基礎研究的發展方向。


        筆者于 1991 年考入原中國科學院金屬腐蝕與防護研究所,師從于師昌緒先生和柯偉院士攻讀博士學位,成為師先生在“腐蝕所”招收的第一位“腐蝕”博士生,后又續做了三年博士后的研究工作,1997 年到北京科技大學工作后,又一直在師先生親自領導的“全國材料環境腐蝕站網”工作至今,作為他創建的“腐蝕所”和“自然環境腐蝕站網”兩個國家級“腐蝕與防護”平臺的親歷者和直接受益者,見證了師先生在腐蝕與防護學科上的戰略思考與巨大貢獻,他在材料腐蝕與防護學科上的戰略思想,作為我國腐蝕與防護學科發展的指路明燈,已經產生了重要成效:隨著我國制造業規模位列世界第一,近年來學科本身取得了突飛猛進的發展,在基礎研究方面綜合實力已經名列前茅,發表論文數位列世界第二;腐蝕與防護產業規模位居世界第一;學科的發展和人才培養完全滿足了制造業等社會各行業的需要。我國已經成為腐蝕與防護學科大國,以上局面的形成,與師先生的不懈努力,密不可分。


        本文試圖在總結師昌緒先生親自參與材料腐蝕與防護學科主要工作的基礎上,對師昌緒腐蝕與防護學科戰略思想進行初步探討。


        一、師昌緒先生在腐蝕與防護學科的親歷親為

     

        1、早期親自參加與領導耐蝕材料的開發

     

        師昌緒先生自上世紀 50 年代就開始關注金屬材料的腐蝕問題,并親自參與了很多耐蝕材料的研發工作,他是我國高溫合金之父,由于高溫合金與耐蝕材料的天然聯系,師昌緒先生也是我國耐蝕材料研發的開拓者和奠基人之一。


        高溫合金耐蝕鋼的研發。上世紀 50年代末,在國際社會封鎖而我國 Ni 產量又低的背景下,師昌緒先生提出了開發節 Ni 型耐蝕耐熱高強度不銹鋼的設想。1958 年,親自帶領的研究團隊研制出了完全不含鎳的 Cr-Mn-N 無鎳不銹鋼(簡稱 A4 鋼),不僅打破了國際社會對中國的封鎖,還大大降低了制造成本。Cr-Mn-N 無鎳不銹鋼耐蝕性能優異,在尿素分離塔和鹽化工換熱分離器等設備上應用效果表明,其服役壽命比傳統的 316L 鎳鉻不銹鋼延長十多倍。近年來,通過計算機模擬并采用電磁離心澆注技術,大大提高了產品的成材率,這項技術已在我國許多化肥廠與鹽化工企業得到廣泛應用。師昌緒先生還在國際上率先系統地研究 Fe-Mn-Al 系富鐵角的相圖、相轉變規律與成分的關系,研制出了抗低溫液氫損傷性能優良的 15Mn26Al4 鋼,我國 Fe-Mn-Al 系奧氏體鋼的提出比國際早了十幾年,為我國氫能等工業的發展打下了基礎。這些材料的成功研制,不僅解決了當時工業所需,而且迄今為止在石油化工諸多領域廣泛應用。


        新型高溫合金及其耐熱腐蝕研究。高溫合金在服役過程中接觸到劣質燃油中的硫及空氣中堿金屬會誘發嚴重的熱腐蝕,因此為了保證高溫合金安全服役,一方面要調整合金成分,另一方面還需要進行表面防護。從上世紀 70 年代開始,師昌緒先生帶領科研人員在國內率先開展了抗熱腐蝕高溫合金的研制工作,先后發展了 M38、M38G、DZ38G、DSM11、DD8和DD10系列抗熱腐蝕合金。上世紀 70 年代四川發現大油氣田,需要用管道東輸至上海,中間采用的工業燃氣機驅動的增壓泵葉片就是采用師昌緒支持開發的耐熱腐蝕高溫合金 M38。這些成果不僅滿足地面燃氣輪機的需求,還適用于船舶等裝備。這些成果隨后通過和哈汽、上汽、東汽三大汽輪機廠等國內大型燃氣輪機設計、制造單位的密切合作,在工業燃機和發動機中得到廣泛應用,在滿足各類發動機的需求中發揮著重要作用,這也為(使)中科院金屬所高溫合金的抗熱腐蝕研究領域處于國內領先地位。


        高溫合金的腐蝕疲勞研究。上世紀60 年代,師昌緒先生認為高溫合金的性能測試必須包括疲勞性能。因此,他在國內率先建立了低應變疲勞及蠕變疲勞交互作用試驗裝置及第一臺液壓伺服低頻疲勞機,帶動了國內強度研究的發展,為新型高溫合金研制、選材及發動機設計提供了理論依據,在此基礎上金屬所建立了疲勞與斷裂國家重點實驗室。由于高溫合金服役環境屬于高溫高鹽環境,腐蝕疲勞性能就顯得尤其重要,師昌緒先生建立的疲勞試驗機以及創立的實驗室為腐蝕疲勞的研究奠定了重要的基礎。


        以上僅僅是師昌緒先生早期在腐蝕與防護學科的親歷親為參加與領導耐蝕材料開發的事例。


        2、1982年親自領導組建我國第一個金屬腐蝕與防護研究所

     

        1982 年,回國后在科研第一線工作近 30 年的師昌緒先生意識到材料腐蝕是構件與裝備主要破壞形式之一,當時統計數據也表明我國每年因腐蝕而造成的 GDP 損失約為 4%,他深刻意識到學科方向的建立對社會經濟發展的重要作用和貢獻。為發展腐蝕科學,減少腐蝕對國家經濟的損失,在十分艱難的情況下,抽調中國科學院在沈陽、長春和上海的腐蝕研究隊伍,經過整合設計,在沈陽籌建了中國科學院金屬腐蝕與防護研究所,并兼任所長,這是我國第一個腐蝕與防護專業高水平研究平臺。


        腐蝕所成立之初,面臨學科方向確定、專業人員缺乏、試驗設備老化、與國際社會脫節等諸多突出的問題,師昌緒先生果斷圍繞“金屬腐蝕學”為軸線,結合國際腐蝕學科發展趨勢和國內經濟建設需求為目的,大量招收研究生以解決人員缺乏和斷層問題,并利用爭取到的聯合國開發計劃署資助建立的“材料科學與工程培訓中心”,開展大規模培訓學習工作,還選派出大量青年骨干科研人員出國進修。他提出“腐蝕所應是向全國開放的研究所,要重視環境腐蝕與腐蝕工程”。就是基于這樣的思想,使得腐蝕所在科技體制改革科研經費不斷減少的情況下,仍然在科研和工程應用上取得了顯著的成績,成為我們國家金屬腐蝕科學研究與工程應用的重要基地。腐蝕學科的發展更離不開師先生早年對金屬腐蝕研究的奔走呼吁以及其后長達幾十年中的不懈堅守。他一生最大的科技成就之一就是為我國腐蝕學科的建立和發展起到了奠基性的作用,包括建立原中國科學院金屬腐蝕與防護研究所,該所為我國腐蝕學科發展取到了“領頭羊”的作用,培養的大批人才至今是我國乃至世界腐蝕科技領域的中堅力量。


        3、1986年親自領導“國家材料自然環境腐蝕試驗站網”工作

     

        師昌緒先生很早就認為,由于缺乏長期耐腐蝕性數據,使得我國常用材料一直解決不好耐蝕性問題。但是,由于材料腐蝕數據積累具有基礎性公益性長期性艱巨性的特點,需要長期堅守并不斷投入,這樣的工作隊科技人員屬于吃力不討好,不能立即出成果的工作,他多年來一直利用自己的聲望和特殊身份,呼吁相關管理部門和科研人員重視材料環境腐蝕研究,并數次挽救了幾乎陷入困境的全國腐蝕網。


        1958 年,當時的國家科委在全國典型的 24 種土類中建立了 29 個土壤埋藏點,共埋入鋼鐵、非金屬、電纜等 4000多件,為制訂材料和產品的有關標準與規范積累數據,這是我國最初的環境腐蝕試驗網。后來的“文革”導致這項工作中斷了將近 15 年,原有的 29 個點已損失過半。到了 20 世紀 80 年代,我國科技管理體制發生了變化,類似腐蝕試驗網這種典型的公益性基礎研究工作很難獲得經費支持,導致一些網站處于無人管理狀態,樣品流失,人員失散。


        1986 年,由于國家科技體制改革,國家科委不再管理此類項目,這項工作再度面臨擱淺的可能。也正是這一年師昌緒先生被任命為新成立的國家自然科學基金委副主任,作為一位頗具遠見的戰略科學家,他深刻意識到材料腐蝕數據積累的重要性。為了保證這項對國家材料研發和應用具有重要作用的公益性基礎工作進行下去,師昌緒先生開始親自領導“國家材料自然環境腐蝕試驗站網”工作,并將其納入科學基金重大項目立項,保證了一定的經費和人員投入,維持了腐蝕網站的基本運行。


        到了上世紀 90 年代,受市場化的沖擊,基礎數據積累這樣在短期內見不到經濟效益的項目,再次遇到了經費短缺、研究隊伍不穩定等嚴重困難。此時,還是在以師先生為首的老一輩科學家和有關部門的共同努力下,積極采取籌集資金、設立重大項目等措施維護腐蝕網站的正常運轉。一直到 2006 年科技部設立了野外網站重大專項,師昌緒先生親任組長,腐蝕網站的穩定運行才得到一定程度的解決。“全國材料環境腐蝕站網”逐漸壯大,發展成為“國家材料環境腐蝕平臺”。目前,新時期的“國家材料環境腐蝕平臺”由 30 個國家級的野外臺站和 1 個研究中心以及“中國腐蝕與防護網”組成,也是國家科技資源網的重要組成部分。從 2000 年開始,先生一直是“國家材料環境腐蝕平臺”專家組的組長,由于先生親自擔任專家組組長,“國家材料環境腐蝕平臺”的“地位”立即備升,大家深受鼓舞,盡管野外工作條件惡劣,大家還是累創佳績,積累了大量環境腐蝕數據,為企業所用,多次受到國家表彰。盡管年事已高,工作繁忙,先生都是親自主持每年的專家組會議,審議指導“國家材料環境腐蝕平臺”的年度工作,并多次深入野外試驗現場,查看指導現場工作。2005 年11 月 10 日,先生親自來到海南的萬寧試驗站,進行現場實際考察,由于氣候原因,先生身感風寒,發起高燒,鐘南山院士親自將先生接到廣州,細心調養1 個多月,先生才得以完全康復。


        近年來一系列重大工程,如“三峽工程”、“西氣東輸”、“南水北調”、“天宮一號”等重大工程,無一不應用到腐蝕網站長達 30 多年的腐蝕數據,充分印證了這項工作的重要性。在基礎研究方面,腐蝕網站 2015 年在 Nature 期刊發表了第一篇論文,這是世界華人腐蝕科技工作者第一次在世界頂級科技刊物上發表的論文,系統闡述了腐蝕大數據積累的理論體系,師昌緒先生對腐蝕基礎數據積累數十年的執著得到了應有的回報。


        4、2010年材料腐蝕與防護學科的科普工作

     

        師昌緒先生很早就倡導“科學家的責任不光是搞科學,還要搞科普”,正是基于這樣的理念,師先生在科研的同時一直熱心于科普工作。他說:“防腐蝕是有利國家的大事情,防腐蝕知識的普及十分重要”,他不但長期擔任中國腐蝕與防護學會、中國腐蝕與防護網的科普專家,還經常親自參與各類腐蝕科普講座。


        2010 年底,中國腐蝕與防護學會計劃創辦一個科普類的期刊,希望通過這個期刊不僅可以讓國家和更多的普通人了解到腐蝕的嚴重危害,而且可以更好地宣傳腐蝕,做好我們國家的腐蝕防護事業。還能夠幫助關心防腐事業的人們在腐蝕的宣傳指導、傳播、交流、合作與學習上起到重要的作用,得到了師先生的大力支持,并親自題寫了刊物的名稱《腐蝕防護之友》,為了提高刊物的影響力主動接受期刊雜志社的采訪,并作為創刊號的首期封面人物。在師昌緒先生大力支持和推介下,《腐蝕防護之友》期刊得到了許多部門和學者的關注,為腐蝕科學的科普工作做出了巨大的貢獻,如今這個期刊已成為腐蝕學科最有名的科普類期刊。


        2011 年初,中國腐蝕與防護學會籌劃首屆以“關注腐蝕問題 -- 保護人類家園”為主題“世界腐蝕日”宣傳活動,為了使得該次活動引起更廣泛的關注,達到最好的科普宣傳效果,師先生親自一字一句的修改了“關注腐蝕問題,保護人類家園倡議書”。倡議全民關注腐蝕問題,重視腐蝕問題,用科學的武器應對腐蝕問題。以達到節約資源能源、保護環境、保護地球、保護民眾健康、安全生活,促進和諧社會的建立,促進社會可持續發展的目的,修改后還鄭重的簽了名。在師先生的示范效應下這封倡議書陸續得到 8 位院士的簽名,還得到了中國科協領導的高度重視。這次活動得到了新華網等媒體的大力宣傳報導,取得了良好的效果。在隨后的每年4 月 21 日,全國各地都有從事腐蝕的單位或機構舉辦“世界腐蝕日”科普宣傳活動,這項活動在全國范圍內取得了非常好的效果。


        二、師昌緒材料腐蝕與防護學科戰略思想初探

     

        “作為一個中國人,就要對中國做出貢獻,這是人生的第一要義。”,“基礎研究就是要成為世界一流,引領學科發展;應用研究要是對國家無用,就沒有存在的必要”,“材料科學既要重視前期的基礎研究,更要注重后期的應用研究和工程的全壽命研究”。這是師先生最常說的話,雖然樸實無華,卻凝聚著這位學術大師投身科學事業矢志報國的赤子情懷,同時蘊含著先生極其重要的戰略學術思想之一:師昌緒材料腐蝕與防護學科戰略思想。


        通過對師昌緒先生參加材料腐蝕與防護學科親歷親為的四個時期主要工作、講話和文稿等,特別是對整體工作的社會實效分析,可以將師昌緒材料腐蝕與防護學科戰略思想歸結為以下五方面:


        1、發展材料腐蝕與防護學科的目的是為國民經濟建設和國防建設服務

      

        研究的目的是為國家服務,報效國家,這是師昌緒先生整個人生最大追求,是他經歷了不同社會后的深刻體會。師先生經歷了我國經濟建設的幾個主要時期,文革前,他就積極投入,親歷親為參加到國家的經濟建設和國防建設中,正是這種親歷親為的工作感受、當時國家經濟落后、社會的貧窮及其對國家的滿腔熱血使他有了以上認識。對腐蝕與防護學科,師先生的態度是一樣的。他深深認識到,從宏觀上講,材料腐蝕與防護學科嚴重制約了國家經濟建設和國防事業的發展,必須發展與經濟建設和國防事業相適應的材料腐蝕與防護學科,我國腐蝕與防護學科的發展動力恰恰就是來自于經濟建設和國防事業的迫切需要;從微觀上講,發展材料腐蝕研究就是為新型耐蝕材料研發提供正確的評價手段,耐蝕材料水平的高低、使用壽命的長短完全取決于耐蝕評價方法與技術,而耐蝕評價方法與技術則來自于高水平的腐蝕基礎研究。師先生經常強調,對國家沒有用的東西,沒有研究的必要,樸實的語言中,蘊涵了他的戰略思想。


        師先生材料腐蝕與防護學科戰略思想的第一條是:材料腐蝕與防護研究必須為國家經濟發展和國防事業服務。


        2、總體上注重材料腐蝕與防護學科建設的全面性和協調性,實踐上倡導研究人員專業化發展

     

        從 1982 年中國科學院金屬腐蝕與防護研究所建設初期的總體設計看,具有學科全面性。基礎研究的主要方向為腐蝕電化學、高溫氧化、力學 - 電化學和自然環境腐蝕;防護技術的主要方向為耐蝕材料、電化學保護、涂料涂裝和緩蝕劑。這些方向幾乎覆蓋了材料腐蝕與防護學科的主要方向和領域,這不僅在當時,就是從 34 年后的今天看來,仍然具有很強的學科完整性,表現在目前世界所有材料腐蝕與防護研究機構中,尚未有任何一家具有這么完整的腐蝕與防護學科的設計與構架。這足以說明,他在進行這一構架設計時所具有的學科戰略高度和博大的胸懷。師昌緒先生認為以上四個基礎研究方向和四個防護技術方向不僅是自身發展,而且是相互交叉的,正是這種相互交叉相互滲透相互協調,使得材料腐蝕與防護學科具有強勁的發展動力和無限的魅力。這種戰略性的高度認識,抓住了材料腐蝕與防護學科的發展規律,為我國材料腐蝕與防護學科的發展指明了前進的方向。


        同時,這種全面性的腐蝕與防護學科建設與材料制備與加工學科有著天然的協調性的設計,師昌緒先生一直強調腐蝕與防護學科的最重要功能之一是為發展新材料服務,在他的晚年,更加重視學科之間的協調性,他甚至覺得我國材料制備水平整體不高,制約高水平裝備制造的最重要原因之一就是各環節協調不夠,因此建議國家大力加強協同創新。


        在“國家材料環境腐蝕平臺”的總體設計上,這種全面性和協調性的思想得到再一次體現和發揚。他不僅對腐蝕數據的科學性權威性提出明確要求,而且更加強調其完整性系統性,具體表現在他要求我國的材料自然環境腐蝕試驗站點必須覆蓋我國典型的大氣、土壤和水環境,投放的試驗材料也必須具有基礎性代表性和長期性。同時,他強調野外腐蝕試驗和室內加速實驗的有機協調。


        在實踐上,師昌緒先生大力倡導腐蝕與防護科技人員應該長期堅持專業化的發展,他覺得科技人員最忌諱的事情就是在實際研究工作中,東一榔頭西一棒子,早三暮四,只有長期堅持專業化的研究,才能產生高水平成果。在每一個重要的研究方向上,都要求研究人員長期堅持專業化研究。截止到目前,形成了在國際上重要影響力的研究方向,例如高溫氧化、環境腐蝕、力學化學和腐蝕電化學等。


        師昌緒腐蝕與防護學科戰略思想的第二條是:注重材料腐蝕與防護學科建設全面性和協調性,倡導研究人員專業化發展。


        3、倡導對技術和工程發展有重要支撐作用的高水平基礎研究

     

        在發展系列化耐蝕材料親力親為的實際科研工作中,師昌緒先生深深認識到,耐蝕材料開發的水平與質量,在很大程度上取決于腐蝕評價方法的建立,而高水平腐蝕評價方法的建立,取決于高水平的基礎研究,于是,他大力布局腐蝕的基礎研究和腐蝕評價方法的建立。例如,他明確規定他直接領導的力學 - 化學研究方向都是針對耐蝕合金開發服務的,建立了系列化的應力腐蝕、腐蝕疲勞和沖刷腐蝕評價方法都是圍繞高品質耐蝕材料進行的,在此基礎上,再鼓勵大家盡量提高基礎研究水平,在國際上爭伯仲、執牛耳。當知道系列化的耐蝕合金在石油、化工和軍工型號中;耐蝕涂層技術在跨海大橋重大工程中獲得推廣應用,他感到十分高興,興奮之情溢于言表,接著鼓勵大家繼續開展高水平基礎研究。


        師昌緒先生在材料腐蝕與防護學科內明確反對沒有任何實際應用背景的所謂“高水平”研究,堅決反對為發表論文而寫作論文,反對僅僅為單純的發表論文而開展的基礎研究,他明確提出材料腐蝕與防護學科屬于應用類型的學科,沒有應有價值的研究,是沒有必要開展的。


        師昌緒腐蝕與防護學科戰略思想的第三條是:倡導對技術和工程發展有重要支撐作用的高水平基礎研究

     

        4、腐蝕學科是依賴于數據的學科,材料腐蝕科學數據積累具有公益性基礎性長期性戰略性的特點

     

        在長期的親力親為的實際研究工作中,師先生深深認識到:材料腐蝕學科是嚴重依賴數據的學科,無論腐蝕機理與規律研究、測試方法確定、工業標準制定,還是腐蝕事故處理,都嚴重依賴腐蝕數據及其與腐蝕相關的環境數據。例如,我國每年因鋼鐵大氣腐蝕造成的經濟損失達上千億元,開展鋼鐵材料大氣腐蝕數據積累和規律研究對提高其安全性和壽命,減少由此帶來的經濟損失具有重要意義。我國的鋼鐵材料大氣腐蝕試驗研究與世界發達國家相比還存在一定差距,在我國典型大氣環境的鋼鐵材料腐蝕數據不可能依賴于引進發達國家的數據來替代,必須通過自己的長期數據積累和試驗研究,才能掌握我國大氣環境條件下鋼鐵材料的腐蝕數據和規律。材料自然環境腐蝕數據積累與規律性研究是跨地區、跨行業、多學科交叉的基礎性工作。對材料環境腐蝕數據的迫切需求來自于國家建設部門,特別是重點工程建設中的設計單位對不同地域環境條件下材料腐蝕失效數據的需求;來自于材料生產單位和使用單位,例如鋼鐵、機械、建筑、水利、石油、化工、交通、通訊等等部門對以上數據的迫切要求;來自于科研單位中重大科研項目需要以上數據作為課題研究的依據和基礎;來自于國家進出口貿易中對相關材料環境失效數據的強烈關切;來自于標準制定部門對大量相關數據的要求。因此,材料腐蝕科學數據積累具有公益性基礎性長期性戰略性的特點。


        師昌緒腐蝕與防護學科戰略思想的第四條是:腐蝕學科是依賴于數據的學科,材料腐蝕科學數據積累具有公益性基礎性長期性戰略性的特點。


        5、材料腐蝕與防護學科長期穩定的國家級平臺和高水平“敬業的”人才隊伍建設極其重要

     

        “腐蝕所”建設初期,師先生就定下了必須盡快達到“五星級”水平,即:碩士點,博士點,博士后流動站,國家重點實驗室,國家工程中心。經過 10年建設,“腐蝕所”就達到了這個“五星級”水平,“腐蝕所”盡管已經歸并到中國科學院金屬研究所,但是師先生親自建立的這個國家級的平臺,無論是學科全面性協調性,還是基礎研究水平和技術開發能力,至今國內外同類平臺仍然沒有與之相比的。


        “國家材料環境腐蝕平臺”具有專業性強的特點,雖然整體無法達到“五星級”水平,但是先生一直注意長期性穩定性建設,盡管野外工作條件艱苦,科研人員甚至全家都必須生活在條件艱苦的高寒、海洋、極地、沙漠等邊遠地區,在師先生的大力鼓勵下,保持了運行的穩定性。


        中國腐蝕與防護學會最近組織了一個調查,對我國腐蝕與防護機構培養的人才在國內外的分布進行了調查與評估發現:“腐蝕所”培養的領軍人才最多,工作后改行的最少。分析其原因發現,“腐蝕所”的畢業生都對腐蝕與防護事業具有很強的自豪感和敬畏心,用現任中國腐蝕與防護學會理事長王福會研究員的一句話說:無論走到哪里,永遠不變的“腐蝕心”。這與師先生建立平臺時,倡導的文化建設密不可分。


        師昌緒腐蝕與防護學科戰略思想的第五條是:材料腐蝕與防護學科長期穩定的國家級平臺和高水平“敬業的”人才隊伍建設極其重要。


        三、師昌緒材料腐蝕與防護學科戰略思想對我國腐蝕與防護學科的影響

     

        1949 年后,我國的材料腐蝕理論研究和防護技術的發展,一直得到高度重視,以師昌緒、肖紀美、石聲泰、張文奇、曹楚南、左景伊和李鐵藩等為代表的一代學者奠定了我國腐蝕與防護學科的基礎,他們不僅是一代研究宗師,也是腐蝕與防護學科的教育大師,奠定了我國腐蝕與防護學科教育體系的基礎,為我國經濟和國防建設做出了巨大貢獻。改革開放以后,隨著經濟的高速增長和工業體系的日漸完備,腐蝕學科理論和各種防護技術得到快速發展,這一時期我國有關腐蝕學科理論研究和各種防護技術工程學科的發展不僅完全可以解決自己出現的各種材料腐蝕問題,而且正逐漸成為世界上該學科的重要組成部分,且煥發出朝氣蓬勃的活力。


        近年來,腐蝕與防護學科得到迅速發展,在基礎研究方法方面,在腐蝕電化學上,例如微區腐蝕電化學、薄液膜電化學、各尺度尤其是微納米尺度的腐蝕機理等研究取得了較多原創性成果,表明我國腐蝕科學研究活躍,發展已經進入一個全新的階段。我國腐蝕與防護基礎研究不僅已經成為國際腐蝕與防護研究的重要部分,而且也處于世界領先水平;在防護技術方面,我國各類傳統和新型耐蝕材料、緩蝕劑、各類新型涂層與涂料和電化學保護新技術基本突破跟蹤期,正在進入發展快車道的起點上,成為推動我國,乃至世界腐蝕與防護學科發展的重要推動力;在腐蝕與防護產業和企業發展方面,發展速度更加驚人!除了各類大中型企業更加重視發展腐蝕與防護技術外,超過萬家的民營企業應運而生,從業人員超過300萬人,成為我國腐蝕與防護學科的重要生力軍。


        這與師昌緒先生提出的發展我國腐蝕與防護學科的目的是為國民經濟和國防建設服務的戰略思想是一致的。例如,中國科學院金屬腐蝕與防護研究所在學科設計上的全面性和協調性思想,為腐蝕與防護學科發展樹立了一個典范,其后各行業近百家類似研究機構與平臺的建立與發展,都明顯帶有這個“影子”的特征,到目前為止,該所在學科建設上的總體設計,還是一個很難逾越的豐碑。再如,國家材料環境腐蝕平臺目前是世界上最大的跨地區跨部門跨行業的自然環境腐蝕數據積累的綜合平臺,已經積累了大量的我國大氣、土壤和水環境等自然環境中材料腐蝕數據和環境因素數據,完成了全球范圍最大規模的腐蝕投樣及數據積累工作,建成了我國數據量最大、內容最為豐富的材料腐蝕數據庫及共享服務網,獲得了系列化的材料在我國大氣、土壤和水環境等自然環境中的腐蝕失效機理與規律成果。近期提出了腐蝕大數據原創性概念,結合多年數據積累與數據庫建設、建模、模擬仿真、共享和工程應用系列化的工作,提出建立基于物聯網的腐蝕學科新模式,這一成果在世界頂級科學期刊《Nature》上得到發表,表明其基礎研究水平已處于世界領先地位。積累的大量數據和規律性研究結果在我國航天、航空、石油、化工、海洋工程、電力能源、交通運輸、武器裝備、基礎設施等領域得到廣泛應用,耐蝕新材料的研發,無一不用到這些成果和技術,為提升我國防腐工程水平和新材料研發提供了技術支撐。特別值得一提的是,研究成果解決了“天宮一號”發射中的重大腐蝕難題,保證了其按時發射和安全運行。這些成果不僅貼合我國國民經濟實際需求,形成了跨行業、跨部門、跨地區的量大面廣的實際工程應用,而且已成為國際材料腐蝕學科前沿方向,形成了重要的國際影響力,具有重大科學意義、經濟意義和工程應用價值。


        四、結語

     

        目前,我國正處在材料腐蝕研究與防護技術大國向材料腐蝕研究與防護技術強國轉變的過程中,師昌緒先生的材料腐蝕與防護戰略思想為這一轉變做出了突出的貢獻。


        國家經濟建設和國防事業的需求是發展腐蝕學科的目的,產業與社會發展需求構成了腐蝕與防護學科持續繁榮的強大動力,物理、化學等基礎學科的進步構成了腐蝕研究深入發展的科學支撐。材料腐蝕與防護學科具有跨地區跨行業跨部門的特征,社會發展和建設中的各部門和各方面都會涉及到該學科。隨著我國經濟快速發展和經濟活動范圍的不斷拓展,不斷出現了前所未有的材料服役環境(例如高原極端環境、嚴酷的海洋環境與深海開發、地球深層開采、核電極端環境、航空航天高鐵設備面臨新環境)。此外,考慮到日益嚴重的環境污染和中國制造的產品迅速在世界各地服役所面臨的各種環境。這些對我國腐蝕與防護學科的確提出了嚴峻的挑戰。師昌緒先生的材料腐蝕與防護戰略思想同樣可以應用于這一挑戰中。


        致謝:本文得到了復旦大學不銹鋼腐蝕研究室李勁教授的指導和北京科技大學腐蝕與防護中心程學群研究員的幫助,致以謝忱!

     

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